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DISPOSITIF-DE MISE SOUS TENSION DE FILS POUR LA PRECONTRAINTE D'UN
OUVRAGE EN BETON.
La présente invention est relative à un dispositif de mise sous tension de fils pour la précontrainte d'un ouvrage en béton comprenant un dis- positif d'attache temporaire des fils à soumettre à traction et un vérin hydrau- lique pour exercer un effort de traction sur ce dispositif d'attache temporaire,
Elle a pour but de permettre de déterminer la tension à laquelle chaque fil est soumis avant son immobilisation par rapport à l'ouvrage en bé- ton.
Dans ce but, on a proposé antérieurement de mesurer à l'aide d'un manomètre la pression dans la conduite d'alimentation du vérin, de multiplier cette pression par la section transversale du piston du vérin et de diviser l'effort ainsi obtenu par le nombre de fils mis simultanément sous tension.
Ce moyen simple et peu coûteux ne donne pas des résultats corres= pondant à la réalitéo Les tensions appliquées successivement à différents fils de même section pour une même pression d'alimentation du vérin varient d'un cas à l'autre. Ceci peut s'expliquer par le fait qu'un manomètre tel que ce- lui qu'on peut utiliser sur un chantier de construction est un instrument rela- tivement peu précis qui se dérègle facilement.
Le demandeur a constaté en outre en mesurant les efforts réelle- ment appliqués aux différents fils,que ces efforts étaient systématiquement inférieurs à ceux calculés en multipliant la pression d'alimentation par la section transversale du piston. Ce résultat peut s'expliquer par le fait que la force avec laquelle le cuir qui assure l'étanchéité du piston du vé- rin est appliqué contre le cylindre est élevée et que le frottement qui en ré- sulte diminue l'effort réel que le vérin peut exercer sur les fils.
Dans le but de déterminer la tension à laquelle chaque fil est soumis avant son immobilisation par rapport à l'ouvrage, on a également pro- posé un autre procédé simple et peu coûteux consistant à mesurer l'allongement du fil pendant sa mise sous tension et à calculer l'effort auquel ce fil est soumis en se basant sur la-connaissance du module d'élasticité du métal.
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De grandes irrégularités dans les efforts appliqués à des fils de même section transversale, pour des allongements égaux, ont également été cons- tatées après immobilisation des fils par rapport à l'ouvrage en béton, lorsque les fils utilisés avaient été obtenus, comme c'est généralement le cas, par étirage à froid d'acier à haute limite élastique. Ce résultat peut s'expliquer par des variations différentes du module d'élasticité au cours de l'étirage à froid de fils provenant d'une même coulée ainsi que par des variations non sys- tématiques du module d'élasticité en fonction de l'effort auquel les fils sont soumis.
Le dispositif suivant l'invention de mise sous tension de fils pour la précontrainte d'un ouvrage en béton comprend, en plus du dispositif d'atta- che temporaire des fils et du vérin hydraulique capable d'exercer un effort de traction sur ce dispositif d'attache,' un dynamomètre interposé entre le vé- rin hydraulique et le dispositif d'attache temporaire des fils.
Ce dynamomètre permet de mesurer, avec une grande précision, l'ef- fort exercé sur le ou les fils qu'on met sous tension avant d'immobiliser ce ou ces fils par un coin.
La position du dynamomètre dans l'ensemble du dispositif de mise sous tension n'a donc rien de commun avec celle d'un dynamomètre qu'on a pro- posé d'interposer définitivement entre l'ouvrage en béton et une plaque sup- portant la réaction d'un ensemble de fils immobilisés définitivement par rap- port à l'ouvrage, après leur mise sous tension par des moyens connus. Dans ce dernier cas, le dynamomètre permet de constater, après immobilisation des ex- trémités des fils, que l'effort.total appliqué à ceux-ci est inférieur à celui qu'on avait crû leur appliquer par les moyens de mise sous tension connus et que cet effort est différent d'une plaque à l'autre pour un même nombre de fils.
Il permet en outre de constater les variations éventuelles de cet effort dans l'avenir. C'est pour permettre cette dernière constatation qu'on a proposé de l'employer en cet endroit.
La connaissance de l'effort réellement appliqué à un fil présente un intérêt supplémentaire dans le cas où on emploie un tel dispositif de ser- rage parce que si le fil a été soumis, comme on cherche généralement à le fai- re, à un effort relativement proche de l'effort maximum qu'il peut supporter, le dégagement du coin en vue de permettre une nouvelle mise sous tension parce qu'on aurait constaté entretemps que l'effort appliqué est plus faible que ce- lui qu'on désirait, donne souvent lieu à une rupture du fil. On comprend que dans ces conditions, on ait un grand intérét à connaître exactement l'effort appliqué au fil avant l'immobilisation de son extrémité.
Généralement, le dispositif d'attache temporaire des fils est un dispositif de serrage des fils par un coin enfoncé entre des mâchoires solidai- res l'une de l'autre et entraînées par le vérin.
Jusqu'à présent, pour enfoncer ce coin entre les mâchoires ou pour le dégager de celles-ci, on emploie un marteau. Cette façon d'agir est à dé- conseiller dans le cas d'un dispositif de mise sous tension suivant l'invention parce qu'elle risque de dérégler et même de détériorer rapidement le dynamomè- tre et son instrument de mesure lorsque celui-ci a été construit pour donner des indications précises. Or, un dynamomètre de ce genre est un appareil beau- coup plus cher qu'un manomètre.
Dans le but d'éviter la détérioration du dynamomètre et de son ins- trument de mesure faisant partie du dispositif suivant l'invention., lorsque le dispositif d'attache temporaire des fils est un dispositif de serrage de ceux- ci par un coin enfoncé entre des mâchoires entraînées par le vérin, il est en outre prévu que le dispositif de serrage comprenne lui-même, d'une part., des vérins hydrauliques disposés de façon que leurs parties mobiles par rapport aux mâchoires puissent entraîner le coin susdit dans le sens provoquant son serrage et, d'autre part, d'autres vérins hydrauliques disposés de façon que leurs parties mobiles par rapport aux mâchoires puissent entraîner le coin sus- dit dans le sens provoquant son desserrage.
Le serrage et le desserrage hydraulique du coin évitent que le dy-
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namomètre soit soumis à des chocs pouvant le détériorer comme ce serait le cas si l'enfoncement et le dégagement du coin étaient effectués à l'aide d'un mar- teauo
De préférence, les vérins hydrauliques faisant partie du dispositif de serrage des fils agissent sur des traverses qui sont reliées de manière amo- vible au coin de serrage des fils
En particulier, la disposition d'une liaison amovibleentre le coin de serrage temporaire des fils et la traverse grâce à laquelle les vérins correspondants peuvent effectuer l'enfoncement de ce coin entre les mâchoires, permet d'utiliser ces mêmes vérins pour enfoncer, sans choc sur le dynamomètre,
le coin qui est généralement utilisé pour immobiliser définitivement les exré- mités des fils par rapport à l'ouvrage en bétono
Il suffit pour cela de désolidariser du coin de serrage temporaire des fils, la traverse servant à l'enfoncement de ce coin et d'interposer un pous- sard entre cettè traverse et le coin d'immobilisation définitive des fils ten- dus. Pendant que les vérins poussent cette traverse vers ce dernier coin, leur réaction s'exerce sur les mâchoires de serrage temporaire des fils dans le mê- me sens que les vérins principaux qui assurent la mise sous tension.
L'invention a également comme objet un dispositif de mise sous ten- sion de deux fils pour la précontrainte d'un ouvrage en béton, comprenant un dispositif d'attache temporaire des deux fils à soumettre à traction et un vé- rin hydraulique pour exercer un effort de traction sur ce dispositif d'attache temporaire et permettant de constater, pendant la mise sous tension, un compor- tement différent de deux fils identiques qui doivent être soumis simultanément à la même tensions
A cet effet, le dispositif d'attache temporaire des fils est réuni au vérin par un pivot à mi-distance entre les points d'attache.
Il en résulte que le dispositif d'attache pivote par rapport au vé- rin lorsqu'un des deux fils présente, pour un même allongement, une résistance à la traction différente de celle de l'autre filo
L'invention a également comme objet un dispositif de mise sous ten- sion de fils pour la précontrainte d.'un ouvrage en béton comprenant un disposi- tif d'attache temporaire des fils à soumettre à traction et un vérin hydrauli- que pour exercer un effort de traction sur ce dispositif d'attache temporaire et présentant un encombrement réduit par rapport aux dispositifs semblables con- nus.
Ceux-ci sont agencés de façon que le cylindre du vérin ait son axe dans le prolongement de l'axe du dispositif d'attache temporaire des fils, du côté de celui-ci opposé à celui où se trouve l'ouvrage en béton'.
Dans le dispositif suivant l'invention, le dispositif d'attache tem- poraire des fils est disposé entre les éléments de deux vérins prenant appui sur l'ouvrage en béton tandis que les éléments de ces vérins mobiles par rap- port à ceux susdits sont réunis entre eux par une traverse connectée au dispo- sitif d'attache temporaire .des fils.
Les éléments d'un vérin qui prennent appui sur l'ouvrage en béton sont généralement constitués par les cylindres mais on comprend que les pis- tons pourraient également prendre appui sur cet ouvrage et, dans ce cas, ce seraient les cylindres qui seraient réunis entre eux par la traverse connectée au dispositif d'attache temporaire des fils, au lieu que ce soient les pistonso
L'invention est enfin relative à un dispositif de mise sous tension de fils du type susdit., complété de façon à faciliter sa mise en place exacte en regard des fils à mettre simultanément sous tension.,
Le dispositif suivant l'invention comprend, à cet effet,
un cadre dont deux parois sur lesquelles le vérin peut prendre appui sont parallèles à des traverses guidées dans des boutonnières ménagées dans le cadre de façon à permettre un déplacement de celui-ci latéralement par rapport à la direction des deux parois susdites, et'en outre les dites,traverses ont, par rapport au
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cadre, des dimensions telles que lorsqu'elles appuient sur les bords des bou- tonnières susdites, elles peuvent prendre appui sur l'ouvrage en béton en main- tenant le cadre à distance de celui-ci.
D'autres particularités et détails de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement, et à titre d'exemple seulement, une forme d'exécution du dis- positif suivant l'invention.
La figure 1 est une vue en plan d'un dispositif de mise sous tension suivant l'invention après coupe horizontale partielle par un plan désigné par la ligne I-I à la figure 20
La figure 2 est une vue en élévation du dispositif suivant la figu- re 1.
Dans ces deux figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Le dispositif de mise sous tension de deux fils 2 pour la précon- trainte d'un ouvrage en béton 3 comprendun dispositif d'attache temporaire des fils dans lequel ceux-ci sont serrés par un coin 4 enfoncé entre des mâchoires 5 solidaires l'une de l'autre et entraînées par deux vérins hydrauliques.
Les mâchoires 5 sont pourvues chacune d'un talon 6 engagé dans une encoche correspondante d'un plat 7. Les deux plats 7 sont interposés entre deux plats 8 constituant ensemble une traverse. Entre les deux plats 8 de cel- le-ci, est disposée l'extrémité 9 d'un dynamomètre 10, cette extrémité étant fixée aux plats 8 par l'intermédiaire d'un pivot 11 constitué, par exemple, par la tige d'un boulon. Ce pivot 11 est situé à mi-distance entre les points d'at- tache des fils 2.
L'autre extrémité 12 du dynamomètre 10 est réunie par un pivot 13, également constitué par la tige d'un boulon, à une pièce 14 solidaire d'une traverse 15. Celle-ci est réunie par des boulons 16 à deux pièces 17 dans lesquelles sont engagées les extrémités de tiges 18 solidaires de pistons 19.
Ceux-ci constituent les éléments mobiles de deux vérins hydrauliques dont les éléments fixes sont constitués par des cylindres 20 prenant appui sur l'ouvra- ge en béton 3 de la façon qui sera expliquée plus loin.
Comme on peut le constater, le dispositif d'attache temporaire des fils et le dynamomètre 10 sont disposés entre les cylindras 20 de deux vérins prenant appui sur l'ouvrage en béton. Par suite de la disposition du pivot 11 à mi-distance entre les points d'attache, si un des fils 2 tend à être moins tendu que l'autre, le dispositif d'attache temporaire de ces fils dévie, par rapport aux cylindres 20 et la déviation apparaît immédiatemento Il en résul- te qu'on peut remettre les fils 2 dans des conditions de tension identiques aussitôt que ces conditions ont cessé de l'être.
La disposition du dispositif d'attache temporaire des fils et du dynamomètre 10 entre deux vérins dont les éléments mobiles par rapport à l'ou- vrage en béton sont réunis entre eux par une traverse permet également de ré- duire fortement la longueur totale du dispositif de mise sous tension par rap- port au cas d'un vérin unique dont l'axe passe à mi-distance entre les fils.
Pour enfoncer le coin 4 entre les mâchoires 5, on dispose de deux autres. vérins hydrauliques montés dans ces mâchoireso Les cylindres 22 de ces deux vérins sont ménagés dans les mâchoires 5 et les tiges des pistons 23 pré- sentent une extrémité amincie 24 engagée entre deux plats 25 constituant une traversea Une des extrémités du coin 4 est engagée entre ces deux plats 25 et est réunie à ceux-ci par un pivot amovible 260
Lorsque ce pivot 26 est en place, il suffit d'envoyer un liquide sous pression dans le fond des cylindres 22 pour que le coin 4 soit enfoncé, sans choc, entre les mâchoires 50
Lorsque.
les fils 2 sont suffisamment tendus sous l'action des vé- rins hydrauliques 19-20, on peut les immobiliser par rapport à l'ouvrage en bé- ton 3 au moyen d'un coin 27 engagé entre deux mâchoires 28 ménagées dans une
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pièce 29 appliquée contre l'ouvrage en béton 30
Pour enfoncer ce coin 27, on peut se servir des vérins hydrauliques 22-23, après avoir enlevé le pivot amovible 26 et avoir interposé un poussard 30 (représenté en trait mixte) entre les plats 25 et le coin 27. L'enfoncement de ce coin 27 peut donc également être effectué sans choc pendant que le dyna- momètre 10 est en service.
Lorsque les fils 2 sont immobilisés définitivement par le coin 27, on peut dégager le coin 4 des mâchoires 5, sans que des chocs soient exercés sur le dynamomètre 10, à l'aide de deux autres vérins hydrauliques montés dans le dispositif de serrage temporaire des fils. Les cylindres de ces deux autres vérins hydrauliques sont désignés par 31 et leurs pistons par 32. Les tiges de ces pistons présentent une extrémité amincie 33 engagée entre deux plats 34 constituant à eux deux une traverse.
Une des extrémités du coin 4 est enga- gée entre ces deux plats et est réunie à ceux-ci par l'intermédiaire d'un pi- vot amovible 350
Comme on le comprend aisément, il suffit d'envoyer un fluide sous pression dans le fond des cylindres 31 pour dégager le coin 4 des mâchoires 5, si on a pris la précaution d'enlever le pivot amovible 26 ou de permettre au fluide sous pression contenu dans les cylindres 22 de s'échapper de ces cylin- dreso
Les cylindres 20 des vérins hydrauliques prennent appui sur deux parois 36 d'un cadre carré dont les deux autres parois sont désignées par 370 Les parois 36 sont parallèles à des traverses 38 guidées dans des boutonniè- res 39 ménagées dans les parois 37.
Ces traverses 38 ont,par rapport au ca- dre, des dimensions telles que lorsqu'elles appuient sur les bords des bouton- nières 39, en 40, elles peuvent prendre appui, sur l'ouvrage en béton 3, par l'intermédiaire de la pièce 29. On peut donc déplacer facilement le cadre par rapport aux traverses. Gomme, d'autre part, on peut déplacer les cylindres 20 le long des parois 36, on peut amener facilement le dispositif de mise sous tension exactement dans l'axe situé à mi-distance des deux fils à mettre sous tension.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à la forme d'exécution représentée et que bien des modifications peuvent être appor- tées dans la forme, la disposition et la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec l'objet de chacune des revendications suivantes.
REVENDICATIONS.
EMI5.1
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1. - Dispositif de mise sous tension de fils pour la précontrain- te d'un ouvrage en béton, comprenant un dispositif d'attache temporaire des fils à soumettre à traction et un vérin hydraulique pour exercer un effort de traction sur ce dispositif d'attache temporaire, caractérisé en ce qu'il com- prend en outre un dynamomètre interposé entre le vérin hydraulique et le dis- positif d'attache susdit.